Variable Elimination in Model Predictive Control Based on K-SVD and QR Factorization

奇异值分解 数学 因式分解 QR分解 算法 应用数学 计算机科学 离散数学 特征向量 物理 量子力学
作者
Alberto Bemporad,Gionata Cimini
出处
期刊:IEEE Transactions on Automatic Control [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:68 (2): 782-797 被引量:3
标识
DOI:10.1109/tac.2021.3138728
摘要

For linearly constrained least-squares problems that depend on a vector of parameters, this article proposes techniques for reducing the number of involved optimization variables. After first eliminating equality constraints in a numerically robust way by QR factorization, we propose a technique based on singular value decomposition (SVD) and unsupervised learning, that we call $K$ -SVD, and neural classifiers to automatically partition the set of parameter vectors in $K$ nonlinear regions in which the original problem is approximated by using a smaller set of variables. For the special case of parametric constrained least-squares problems that arise from model predictive control (MPC) formulations, we propose a novel and very efficient QR factorization method for eliminating equality constraints. Together with SVD or $K$ -SVD, the method provides a numerically robust alternative to standard condensing and move blocking, and to other complexity reduction methods for MPC based on basis functions. We show the good performance of the proposed techniques in numerical tests and in a problem of linearized MPC of a nonlinear benchmark process.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6.3应助favoury采纳,获得30
刚刚
科研通AI6.1应助favoury采纳,获得10
刚刚
科研通AI6.2应助favoury采纳,获得10
1秒前
FashionBoy应助favoury采纳,获得10
1秒前
隐形曼青应助favoury采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.3应助favoury采纳,获得10
1秒前
酷波er应助favoury采纳,获得10
1秒前
MchemG应助favoury采纳,获得10
1秒前
leb发布了新的文献求助10
1秒前
Tsingyuan完成签到,获得积分10
1秒前
顾矜应助favoury采纳,获得10
1秒前
无花果应助favoury采纳,获得10
1秒前
zhangzhibin完成签到 ,获得积分10
2秒前
今后应助w1kend采纳,获得10
3秒前
13223456发布了新的文献求助10
3秒前
xinxin发布了新的文献求助10
3秒前
wang发布了新的文献求助10
4秒前
小蘑菇应助潇洒的烙采纳,获得10
5秒前
kang完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
龙红梅完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
科研通AI6.3应助坚果采纳,获得10
6秒前
符双双发布了新的文献求助10
7秒前
清脆冬日完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
强健的冰棍完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
CipherSage应助leb采纳,获得10
10秒前
RiliuXiong发布了新的文献求助10
10秒前
Ava应助周俊采纳,获得10
11秒前
科目三应助余莉莎采纳,获得10
13秒前
共享精神应助w1kend采纳,获得10
13秒前
中中发布了新的文献求助10
14秒前
健忘洋葱完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
胡梦祥发布了新的文献求助10
15秒前
yq完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
快乐小菜瓜完成签到 ,获得积分10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Short-Wavelength Infrared Windows for Biomedical Applications 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6061080
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7893474
关于积分的说明 16305347
捐赠科研通 5204982
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2784625
邀请新用户注册赠送积分活动 1767202
关于科研通互助平台的介绍 1647359